海上風力發電機及海上風力發電系統技術方案

本發明專利技術提供了一種海上風力發電機及海上風力發電系統，涉及海上風力發電的技術領域，包括葉片組、大臂組、收放驅動機構、展放伸縮筒和發電機組；所述葉片組包括至少三個葉片；所述大臂組至少包括三個大臂；每個所述葉片的中部與每個所述大臂的上端樞接，所述收放驅動機構設置在所述葉片與所述大臂的連接處，所述收放驅動機構用于驅動所述葉片圍繞所述大臂的上端展開或收合；所述大臂組可轉動的與所述發電機組連接；所述展放伸縮筒與所述大臂組的下端部樞接，用于推出或收回所述大臂組，解決了現有技術中存在的海上風力發電機在遭遇極端天氣時無法自行收折而造成的重大經濟損失的技術問題。

【技術實現步驟摘要】
海上風力發電機及海上風力發電系統
本專利技術涉及海上風力發電
，尤其是涉及一種海上風力發電機及海上風力發電系統。
技術介紹
海上風力發電，是利用海上風力資源發電的新型發電方式。在石油資源形勢日益嚴峻的情況下，各國均將眼光投向了風力資源巨大的海域，歐洲多個國家已建立了多個海上風力發電廠而且規模巨大。中國也逐漸涉及海上風力發電領域，上海的海上風力發電廠2010年啟用，香港欲建全球最大海上風力發電廠。風力發電原理是利用風力帶動風車葉片旋轉，再通過增速機將旋轉的速度提升，以促使發電機發電。由于風力發電不涉及燃料問題，也不會產生輻射或空氣污染，因此是一種清潔環保的發電方式，特別是隨著海洋資源的不斷開發利用，目前海上風電場建設正在世界上形成一股熱潮。傳統的海上風力發電機，在遭受臺風等惡劣天氣情況時將承受巨大的荷載作用，使得發電裝置面臨較大的安全風險。針對上述情況，目前主要采取增大塔筒和基礎的強度和剛度來解決問題，但這使得塔筒及基礎的投資相當大，而且施工復雜、實施難度大。根據目前海上風力發電機的類型及其特點，可以發現存在以下不足之處，海上風力發電機不能根據天氣的影響自行對大臂進行收折，影響了海上風力發電機的使用壽命。這樣一旦因為天氣原因超過海上風力發電機的安全閾值后，將面臨較大的安全風險，并且不易收折，這樣在面臨自然災害時將會受到重大經濟損失，嚴重時造成不必要的危險，同樣當海面上的風向改變時也無法靈活根據風向對葉片的角度進行改變，從而使得發電效率低下。公開于該
技術介紹
部分的信息僅僅旨在加深對本專利技術的總體
技術介紹
的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供海上風力發電機及海上風力發電系統，以緩解了現有技術中存在的海上風力發電機在遭遇極端天氣時無法自行收折而造成的重大經濟損失的技術問題。第一方面，本專利技術提供的一種海上風力發電機，包括：葉片組、大臂組、收放驅動機構、展放伸縮筒和發電機組；所述葉片組包括至少三個葉片；所述大臂組至少包括三個大臂；每個所述葉片的中部與每個所述大臂的上端樞接，所述收放驅動機構設置在所述葉片與所述大臂的連接處，所述收放驅動機構用于驅動所述葉片圍繞所述大臂的上端展開或收合；所述大臂組可轉動的與所述發電機組連接；所述展放伸縮筒與所述大臂組的下端部樞接，用于推出或收回所述大臂組。進一步地，所述收放驅動機構包括：第一支桿、第二支桿、減速電機和絲杠；所述減速電機與所述絲杠通過齒輪副連接，所述第一支桿另一端與所述第二支桿的另一端套接在所述絲杠上，且沿所述絲杠的軸向方向上運動。進一步地，所述展放伸縮筒包括：第一伸縮筒、第二伸縮筒、第三伸縮筒；所述第二伸縮筒推動所述第一伸縮筒和所述第三伸縮筒伸縮運動，所述第一伸縮筒與所述第三伸縮筒沿所述第二伸縮筒的軸向方向伸縮運動。進一步地，所述第二伸縮筒包括：油缸；所述油缸驅動所述第一伸縮筒和所述第三伸縮筒運動。進一步地，所述展放伸縮筒還包括：斜齒鎖定機構；所述斜齒鎖定機構用于鎖定所述第二伸縮筒與所述第一伸縮筒和所述第三伸縮筒的位置。進一步地，所述海上風力發電機還包括：錨定裝置；所述錨定裝置設置在所述大臂內，所述錨定裝置用于固定所述葉片與所述大臂的相對位置。進一步地，所述錨定裝置包括：錨定裝置底座和第三支桿；所述第三支桿可滑動的設置在所述錨定裝置底座上，在所述第三支桿上設置有錨定撞塊，當所述錨定撞塊通過所述錨定裝置底座時將所述錨定撞塊與所述錨定裝置底座鎖定。進一步地，所述發電機組包括：圓錐齒輪組件和發電機；所述大臂組驅動所述圓錐齒輪組件運動，所述圓錐齒輪組件驅動所述發電機轉動實現發電。進一步地，在所述發電機組的底部設置有海上浮力樁；所述海上浮力樁與海水接觸且放置在海水內，用于使所述海上風力發電機漂浮在海平面上。第二方面，本專利技術提供的一種海上風力發電系統，包括第一方面所述的海上風力發電機。采用本專利技術提供的海上風力發電機及海上風力發電系統具有以下有益效果：本專利技術提供的海上風力發電機包括：葉片組、大臂組、收放驅動機構、展放伸縮筒和發電機組；葉片組包括至少三個葉片；大臂組至少包括三個大臂；每個葉片的中部與每個大臂的上端樞接，收放驅動機構設置在葉片與大臂的連接處，收放驅動機構用于驅動葉片圍繞大臂的上端展開或收合；大臂組的可轉動的與發電機組連接；展放伸縮筒與大臂組的下端部樞接，用于推出或收回大臂組。整個海上風力發電機通過葉片組、大臂組和發電機組的整體配合完成整個風力發電，當大臂通過展放伸縮筒推動展開與海平面呈一定角度后，又通過收放驅動機構驅動葉片與大臂之間的相對位置改變，使葉片與大臂之間呈一定角度，這時整個海上風力發電機呈工作狀態，葉片根據風力的風向進行調整角度，并且大臂也可以進行多角度調節，因此通過大臂、葉片等之間的配合關系，隨時可以根據風力的風向或者是風力大小進行多角度調節，使得海上風力發電機的適用不同風向和風力大小從而適用范圍更廣，發電效率更高；同時也可以更好的對海上極端天氣的抵御能力更強。當因為風速過大而需要停止海上風力發電機停止工作時，收合的順序為，先通過收放驅動機構驅動葉片收合，這是葉片與大臂共線，后通過展放伸縮筒驅動大臂進行收合，這時大臂帶動葉片同時收合與海平面平行；當風速減小，設備需要重新啟動時，葉片展開過程與收合時相反，即大臂和葉片同時通過展放伸縮筒收縮將其一起帶起，然后通過收放驅動機構驅動葉片進行展開，展開完成后，風機開始運轉，與大臂連接的發電機組開始運轉，設備發電。本專利技術提供的海上風力發電系統具有上述海上風力發電機具有的一切優點。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術實施例提供的海上風力發電機的工作展開狀態的結構示意圖；圖2為本專利技術實施例提供的海上風力發電機的葉片收合大臂展開的結構示意圖；圖3為本專利技術實施例提供的海上風力發電機的停止工作的結構示意圖；圖4為本專利技術實施例提供的海上風力發電機的收放驅動機構的結構示意圖；圖5為本專利技術實施例提供的海上風力發電機的展放伸縮筒的結構示意圖；圖6為本專利技術實施例提供的海上風力發電機的斜齒鎖定機構的結構示意圖；圖7為本專利技術實施例提供的海上風力發電機的錨定裝置的結構示意圖。圖標：100－收放驅動機構；110－第一支桿；120－第二支桿；130－減速電機；140－絲杠；200－展放伸縮筒；210－第一伸縮筒；220－第二伸縮筒；221－油缸；230－第三伸縮筒；240－斜齒鎖定機構；300－發電機組；310－圓錐齒輪組件；320－發電機；400－葉片；500－大臂；600－錨定裝置；610－錨定裝置底座；620－第三支桿；621－錨定撞塊；700－海上浮力樁。具體實施方式下面將結合附圖對本專利技術的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。在本專利技術的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種海上風力發電機，其特征在于，包括：葉片組、大臂組、收放驅動機構(100)、展放伸縮筒(200)和發電機組(300)；所述葉片組包括至少三個葉片(400)；所述大臂組至少包括三個大臂(500)；每個所述葉片(400)的中部與每個所述大臂(500)的上端樞接，所述收放驅動機構(100)設置在所述葉片(400)與所述大臂(500)的連接處，所述收放驅動機構(100)用于驅動所述葉片(400)圍繞所述大臂(500)的上端展開或收合；所述大臂組可轉動的與所述發電機組(300)連接；所述展放伸縮筒(200)與所述大臂組的下端部樞接，用于推出或收回所述大臂組。

【技術特征摘要】
1.一種海上風力發電機，其特征在于，包括：葉片組、大臂組、收放驅動機構(100)、展放伸縮筒(200)和發電機組(300)；所述葉片組包括至少三個葉片(400)；所述大臂組至少包括三個大臂(500)；每個所述葉片(400)的中部與每個所述大臂(500)的上端樞接，所述收放驅動機構(100)設置在所述葉片(400)與所述大臂(500)的連接處，所述收放驅動機構(100)用于驅動所述葉片(400)圍繞所述大臂(500)的上端展開或收合；所述大臂組可轉動的與所述發電機組(300)連接；所述展放伸縮筒(200)與所述大臂組的下端部樞接，用于推出或收回所述大臂組。2.根據權利要求1所述的海上風力發電機，其特征在于，所述收放驅動機構(100)包括：第一支桿(110)、第二支桿(120)、減速電機(130)和絲杠(140)；所述減速電機(130)與所述絲杠(140)通過齒輪副連接，所述第一支桿(110)另一端與所述第二支桿(120)的另一端套接在所述絲杠(140)上，且沿所述絲杠(140)的軸向方向上運動。3.根據權利要求1所述的海上風力發電機，其特征在于，所述展放伸縮筒(200)包括：第一伸縮筒(210)、第二伸縮筒(220)、第三伸縮筒(230)；所述第二伸縮筒(220)推動所述第一伸縮筒(210)和所述第三伸縮筒(230)伸縮運動，所述第一伸縮筒(210)與所述第三伸縮筒(230)沿所述第二伸縮筒(220)的軸向方向伸縮運動。4.根據權利要求3所述的海上風力發電機，其特征在于，所述第二伸縮筒(220)包括：油缸(221)；所述油缸(221)驅動所述第一伸縮筒...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張遠林，張曉超，
申請(專利權)人：天津超算科技有限公司，
類型：發明
國別省市：天津,12